Устройство контроля сопротивления изоляции

 

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для контроля сопротивления изоляции электропотребителя. Цель изобретения - повышение безопасности работы электропотребителя и расширение функциональных возможностей - достигается тем, что в устройство, содержащее два узла управления, выпрямитель, измерительный мост с нуль-органом в его диагонали, исполнительный элемент на выходе нульоргана, конденсатор на выходе выпрямителя, диод и потенциометр, дополнительно введены второй,- третий и четвертый диоды, первый и второй резисторы, размыкающийся и замыкающийся контакты исполнительного элемента, первый и второй сигнальные з»лементы. Первая ветвь измерительного моста состоит из размыкающегося контакта исполнительного элемента, дополнительно^ го третьего резистора, первого ДИода и сопротивления изоляции, вторая вётвь>&- из второго сигнального элемента, потенциометра и четвертого дополнительного резистора и вместе с первой ветвью подключена к выходу конденсатора. Параллельно конденсатору через замыкающийся контакт исполнительного элемента второй вывод первого сигнального элеме1Н1Т)а соединен с первым выводом пятого де^пблнителъного резистора и через второй узел управления анодом первого диода. Аноды второго, третьего и четвёртого диодов соединены с одним из выводов дополнительного резистора и минусовой обкладкой конденсатора. Катод второго диода соединен с катодом первого Диода и через размыкающийся контакт исполнительного элемента с входом сопротивления изоляции. Катод третьего диода соединен с общей точкой первого узла управления и выпрямителя, КатоД четвертого диода соединен через первый резистор с вторым выводом второго резистора и корпусом электропотребителя, а его анод - с анодами второго и третьего диодов. 1 ил.SО^00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 G 01 R 31/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ С8ИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4740115/21 (22) 25.09.89 (46) 30.01.92. Бюл. ¹ 4 (75) И..Г.Кропачев (53) 621.317.3 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1274064, кл. Н 02 Н 7/09, 1984.

Авторское свидетельство СССР № 1233240, кл. Н 02 Н 3/16, 1984.

Авторское свидетельство СССР № 1348940, кл. H 02 H 7/09, 1985; (54) УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ ИЗОЛЯЦИИ (57) Изобретение относится к электротехнике и предназначено для контроля сопротивления изоляции электропотребителя. Цель изобретения — повышение безопасности работы электропотребителя и расширение функциональных возможностей — достигается тем, что в устройство, содержащее два узла управления, выпрямитель, измерительный мост с нуль-органом в его диагонали, исполнительный элемент на выходе нульоргана, конденсатор на выходе выпрямите.ля, диод и потенциометр, дополнительно введены второй; третий и четвертый диоды, первый и второй резисторы, размыкающий. ся и замыкающийся контакты исполнительИзобретение относится к электротехнике и предназначено для контроля сопротивления изоляции электропотребителя и управления электропотребителем по значению сопротивления изоляции.

Известны устройства контроля сопротивления изоляции электропотребителя, с помощью которых выпрямляют и сглажива„ЯЛ„„1709248 А1 ного элемента, первый и второй сигнальные. элементы. Первая ветвь измерительного моста состоит из размыкающегося контакта исполнительного элемента, дополнительного третьего резистора, первого диода и сопротивления изоляции, вторая ветвь — из второго -сигнального элемента, потенциометра и четвертого дополнительного резистора и вместе с первой ветвью подключена к выходу конденсатора, Параллельно.кон-: денсатору через замыкающийся контакт. исполнительного элемента второй вывод первого сигнального элемента соединен с первым выводом пятого допблнителъного резистора и через второй узел управления анодом первого диода. Аноды второго, третьего и четвертого диодов соединены с Я одним из. выводов дополнительного резистора и минусовой обкладкой конденсатора.

Катод второго диода соединен .с катодом. первого диода и через размыкающийся контакт исполнительного элемента с входом со- ф противления .изоляции. Катод третьего диода соединен с общей точкой первого уз-. ла управления и выпрямителя. Катод четвертого диода соединен через первый резистор «4 с вторым выводом второго резистора и кор- О йусом электропотребителя, а его анод — с . ЧО анодами второго и третьего диодов. 1 ил. ют напряжение сети, подают его на сопротивление изоляции, преобразуют последнее в напряжение управления и включают электропотребитель в работу при превышении напряжением управления опорного напряжения. Известные устройства содержат электропотребитель, два узла управления, выпрямитель, измерительный мост с нуль1709248

10

20 Устройство содержит электропотребитель 1, два узла 2 и 3 управления, выпрямитель 4, измерительный мост 5 с

30

40

55 органом в его диагонали, исполнительный элемент на выходе нуль-органа, конденсатор на выходе выпрямителя и потенциометр.

Однако известные устройства не обеспечивают. контроля сопротивления изоляции электропотребителя в процессе работы последнего. Это обусловлено тем, что они не обеспечивают независимости устройства от напряжения сети в процессе контроля сопротивления изоляции — на выпрямленное напряжение накладывается напряжение полупериода сети, что не позволяет реализовать контроль изоляции на работа. ющем электропотребителе из-за снижения надежности работы устройств. Указанный недостаток снижает надежность и безопасность работы электропотребителя, оставляет его бесконтрольным в процессе работы, Цель изобретения — повышение безопасности работы электропотребителя и расширение функциональных возможностей устройства.

Поставленная цель достигается тем, что ° в устройство, содержащее электропотребитель, два узла управления, выпрямитель, измерительный мост с нуль-органом в его диагонали, исполнительный элемент на выходе нуль-органа, конденсатор на выходе выпрямителя, первый диод и потенциометр, .дополнительно введены три диода, два резистора, размыкающийся контакт и замыкающийся контакт исполнительного элемента, два сигнальных элемента, при этом первая ветвь измерительного моста состоит из размыкающего контакта исполнительного элемента, дополнительного третьего резистора, первого диода и сопротивления изоляции, а вторая ветвь — из второго сигнального элемента, потенциометра и четвертого дополнительного резистора, которая вместе с первой ветвью измери- . тельного моста включена параллельно конденсатору, причем параллельно последнему через замыкающийся контакт исполнительного элемента и первый сигнальный элемент подключен пятый дополнительный резистор, первый вывод которого через второй узел управления соединен с анодом первого диода, при этом аноды второго, третьего и четвертого диодов соединены с одним из выводов второго . дополнительного: резистора в общую точку и подключены к минусовой обкладке конденсатора, катод второго диода соединен с входом сопротивления изоляции и катодом первого диода, катод третьего диода соединен с общей точкой первого узла управления и выпрямителя, катод четвертого диода через первый резистор — с вторым выводом второго резистора и корпусом электропотребителя, а его анод — с вторым выводом второго резистора.

Второй — четвертый диоды и второй резистор исключают влияние фазного напряжения сети на прибор, а первый диод обеспечивает развязку прибора от положительной полуволны фазного напряжения сети. Сигнализационные элементы контролируют работу прибора и сопротивление изоляции. В результате обеспечивается возможность контроля за сопротивлением изоляции на.работающем электропотребителе в момент прохождения напряжения сети через нуль, что повышает безопасность работbl электропотребителя и расширяет функциональные воэможности устройства.

На чертеже приведена схема предлагаемого устройства. нуль-органом 6 в его диагонали, исполнительный элемент 7 на выходе нуль-органа, конденсатор 8 на выходе выпрямителя, первый диод 9 и потенциометр 10. В устройство дополнительно введены второй-четвертый диоды 11-13, первый 14 и второй 15 резисторы, размыкающийся 16 и замыкающийся

17 контакты исполнительного элемента 7, а также первый 18 и второй 19 сигнальныеэлементы. Первая ветвь измерительного моста 5 выполнена на размыкающемся контакте 16 исполнительного элемента 7, дополнительном третьем резисторе 20, первом диоде 9 и сопротивлении изоляции 21 электропотребителя 1, вторая ветвь — на втором сигнальном элементе 19, потенциометре 10 и четвертом дополнительном резисторе 22 и вместе с первой ветвью подключена к выходу конденсатора 8. Параллельно конденсатору 8 через замыкающийся контакт 17 исполнительного элемента 7 и первый сигнальный элемент 18 подключен пятый дополнительный резистор.23. один вывод которого через второй узел 3 управления соединен с анодом первого диода 9. Аноды второго-четвертого 11-13 диодов соединены с одним из выводов второго дополнительного резистора 15 и минусовой обкладкой конденсатора 8. Катод второго диода 1.1 соединен с катодом первого диода

9 и через раэмыкающийся контакт 16 исполнительного элемента 7 с входом сопротивления изоляции 21 электропотребителя, Катод третьего диода 12 соединен с общей точкой первого узла 2 управления и выпрямителя 4. Катод четвертого диода 13 через первый дополнительный резистор 14 соединен с вторым выводом второго дополни1709248 тельного резистора 15 и корпусом электропотребителя 1. В устройство дополнительно введены также коммутатор 24, третий узел

25 управления и предохранитель 26 (при необходимости в цепь коммутатора 24 вводят второй размыкающийся -контакт исполнительного элемента 7).

Нуль-орган 6 может быть выполнен на однопереходном транзисторе, балансном диодно-регенеративном компараторе, операционном усилителе и т.п., исполнительный элемент 7 — на реле и тиристоре, реле и транзисторе. оптроне и реле и т.п., сигнальные элементы 18 и 19- на неоновых лампах, светодиодах и т.п. Потенциометр 10 целесообразно выполнять калиброванным на заданный диапазон сопротивления изоляции.

Устройство выполнено в виде самостоятельного прибора, который вместе с электропотребителем 1 составляет систему, комплексное устройство.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии все элементы устройства обесточены, исполнительный элемент 7, коммутатор 24, узлы 2, 3 и 25 управления отключены. Электропотребитель 1 отключен. Сигнал на выходе нуль-органа 6 равен нулю.

При включении узла 2 управления напряжение сети через выпрямитель 4 заряжает конденсатор 8. Второй сигнальный элемент 19 сигнализирует о включении системы в работу, причем напряжение конденсатора 8 через резистор 20, диод 9 и размыкающийся контакт 16 поступает на сопротивление изоляции 21 электропотребителя 1. При допустимом значении сопротивления изоляции 21 сигнал на выходе нуль-органа 6 равен нулю, поэтому исполнительный элемент 7 отключен. Диоды 11 —.13 обеспечивают нулевое напряжение на цепях контроля измерительного моста 5 при смене полярности напряжения сети. Для проверки работоспособности системы замыкают второй узел 3 управления, баланс измерительного моста 5 нарушается; на выходе нуль-органа 6 появляется сигнал управления, который включает исполнительный элемент 7..Размыкающийся контакт 16 исполнительного элемента 7 размыкается, а замыкающийся контакт 17 замыкается. Включается сигнальный элемент 18, который сигнализирует о работоспособности прибора и системы. Аналогичные процессы происходят и в том случае, если после включения узла 2 управления сопротивление изоляции 21 электропотребителя 1 оказывается ниже допустимого значения. Система возвращается в исход1

10 на сопротивление изоляции 21 электропотребителя 1. При допустимом значении сопротивления изоляции 21 баланс измерительного моста 5 не нарушен, поэто15 му сигнал на выходе нуль-органа 6 равен

50 ции на отключенном и включенном

55 электропотребителе, для измерения сопро25

45 ное рабочее состояние отключением и повторным включением узла 2 управления.

В случае допустимого значения сопротивления изоляции 21 включают третий узел

25 управления и коммутатором 24 включают электропотребитель 1 в работу.

При переходе напряжения сети через нуль напряжение конденсатора 8 через резистор 20, диод 9 и размыкающийся контакт

16 исполнительного элемента 7 поступает нулю; а исполнительный элемент 7 отключен. Злектропотребитель 1 продолжает работать. Диоды 11-13 снимают отрицательную полуволну переменного напряжения сети и таким образом создают падение . напряжения в прямом направлении не более 1 В.

Если в процессе работы электропотребителя 1 сопротивление изоляции 21 уменьшается ниже допустимого значения. то баланс измерительного моста 5 нарушается, Сигнал на выходе нуль-органа 6 включает исполнительный элемент 7. Контакт 16 исполнительного элемента 7 размыкается, а контакт 17 замыкается. Сигнальный элемент 18 информирует персонал об уменьшении сопротивления изоляции 21 ниже допустимого значения. Одновременно второй размыкающийся контакт (не показан) исполнительного элемента 7 размыкается, коммутатор 24 отключает электропотребитель 1 от сети. Повторное выключение электропотребителя 1 возможно только при восстановлении сопротивления изоляции

21.

По окончании работы электропотребителя 1 он отключается узлом 25 управления, а прибор отключается вместе с системой узлом 2 управления.

Предлагаемое устройство можно применять для управления электропотребителем 1 в процессе его работы по значению сопротивления изоляции 21, использовать для сигнализации нарушения изоляции или сигнализации и отключения электропотребителя, для контроля сопротивления изолятивления изоляции с помощью калиброванного потенциометра 10 и т.п. Таким образом, изобретение обеспечивает расширение функциональных воэможностей устройства.

1709248 дЗС N

Составитель И, Кропачев

Техред М.Моргентал Корректор А.Осауленко

Редактор А.Огар

Заказ 423 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР, 113035, Москва. Ж-35, Рвушская наб.. 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Формула изобретения . Устройство контроля сопротивления изоляции. содержащее электропотребитель, двв узла управления, выпрямитель, измерительный мост с нуль-органом в его диагонали, исполнительный элемент на выходе нуль-органа, конденсатор на выходе выпрямителя, первый диод и потенциометр, о т л и.ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения безопасности работы электропотребителя и расширение функциональных возможностей, в.него дополнительно введены второй, третий и четвертый диоды, первый и второй резисторы, размыкающиеся и замыкающиеся контакты исполнительного элемента, первый и второй сигнальные элементы, при этом первая ветвь измерительного моста выполнена иэ размыкающегося контакта исполнительного элемента, дополнительного третьего резистора, nep8am диода и сопротивления изоляции электропотребителя, вторая ветвь — из второго сигнального элемента, потенциометра и четвертого дополнительного резистора, которая вместе с первой ветвью подключена к выходу конденсатора, причем параллельно конденсатору через замыкающийся контакт

5 исполнительного элемента и первый сигнальный элемент подключен пятый дополнительный резистор, один вывод которого через второй узел управления соединен с анодом первого диода, при этом аноды вто10 pot.o, третьего и четвертого диодов соединены с одним из выводов второго дополнительного резистора и минусовой обкладкой конденсатора, катод-второго диода соединен с катодом первого диода и

15 через размыкающийся контакт исполнительного элемента с входом сопротивления изоляции электропотребителя, катод третьего диода подключен к общей точке первого узла управления и выпрямителя, а катод чет20 вертого диода через первый дополнительный резистор соединен с вторым выводом второго дополнительного резистора и корпусом электропотребителя.